[發(fā)明專利]確定目標(biāo)車輛取向的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810674645.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109212531B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·奧爾沃夫斯基;D·凱斯拉爾;M·斯塔希尼克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德?tīng)柛＜夹g(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01S13/92
• 分類號(hào): G01S13/92;G01S13/62;G01S13/58;G01S17/88;G01S17/58
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

確定目標(biāo)車輛取向的方法。該方法包括：確定作為目標(biāo)取向的初始估計(jì)的至少一個(gè)參考角；從系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)并確定屬于目標(biāo)車輛的多個(gè)點(diǎn)雷達(dá)或激光雷達(dá)檢測(cè)，點(diǎn)檢測(cè)具有在水平面中的坐標(biāo)；根據(jù)點(diǎn)檢測(cè)制定初始矩形邊界盒，邊界盒被制定使得邊界盒的兩個(gè)邊平行于參考角并且兩側(cè)垂直于參考角并使得所有檢測(cè)位于邊界盒側(cè)上或位于邊界盒內(nèi)，并且每個(gè)邊具有在其上的至少一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)；針對(duì)邊界盒的邊上的每個(gè)點(diǎn)，順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)與相應(yīng)邊重合的線，直到線遇到另一點(diǎn)檢測(cè)或執(zhí)行旋轉(zhuǎn)最大角；每當(dāng)線遇到另一點(diǎn)檢測(cè)時(shí)確定校正角，校正角應(yīng)用于參考角使得給出取向候選角；針對(duì)每個(gè)取向候選角/校正角確定成本函數(shù)；選擇具有最低成本函數(shù)的取向候選角。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)配備有例如雷達(dá)或激光雷達(dá)系統(tǒng)的主車輛來(lái)確定目標(biāo)車輛的取向的方法。該方法使用取向的初始估計(jì)，以及使用來(lái)自由主車輛發(fā)射并從目標(biāo)車輛反射的雷達(dá)或激光雷達(dá)信號(hào)的反射的點(diǎn)檢測(cè)以精確初始估計(jì)。

本發(fā)明的方面適用于(但不限于)估計(jì)車輛的汽車感知系統(tǒng)，并且可用于主動(dòng)安全、駕駛員輔助以及自主駕駛應(yīng)用。

背景技術(shù)

對(duì)象(諸如另一車輛的目標(biāo))的取向是在汽車系統(tǒng)中要進(jìn)行估計(jì)的重要狀態(tài)參數(shù)。雖然已知確定取向的方法，但這些方法都會(huì)遇到準(zhǔn)確性問(wèn)題。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，對(duì)取向的參考應(yīng)理解為另選地包括對(duì)航向的參考。因此，對(duì)于直線行駛的車輛，其航向與取向相同。

通常，(主)車輛可以配備有用于對(duì)車輛附近的環(huán)境進(jìn)行分類的雷達(dá)或激光雷達(dá)系統(tǒng)，諸如以便例如檢測(cè)車輛周圍的移動(dòng)或靜止的對(duì)象。這樣的系統(tǒng)被用于例如估計(jì)用于汽車感知系統(tǒng)的其它車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或取向，并且可以用于主動(dòng)安全、駕駛員輔助以及自主駕駛應(yīng)用。所述雷達(dá)系統(tǒng)包括適于接收從所述主車輛發(fā)射并由所述目標(biāo)反射的信號(hào)的雷達(dá)傳感器單元。通常，所捕獲的數(shù)據(jù)包括來(lái)自在單個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)例發(fā)射雷達(dá)信號(hào)并根據(jù)從所述雷達(dá)傳感器單元捕獲的多個(gè)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)測(cè)量值確定的點(diǎn)檢測(cè)。這些雷達(dá)檢測(cè)可以例如通過(guò)一組點(diǎn)檢測(cè)來(lái)識(shí)別目標(biāo)車輛。假設(shè)這些點(diǎn)檢測(cè)通常來(lái)自車輛的外側(cè)，并且可以被認(rèn)為具有水平面內(nèi)(即，在二維平面圖/地圖上)的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)。另選地，點(diǎn)檢測(cè)可以被認(rèn)為是距離和方位的極坐標(biāo)。

已知的技術(shù)可以例如通過(guò)由雷達(dá)或激光雷達(dá)系統(tǒng)跟蹤車輛來(lái)確定車輛的取向(或航向)，并且在下文進(jìn)行解釋。然而，這些技術(shù)經(jīng)常會(huì)遇到準(zhǔn)確性問(wèn)題。跟蹤算法的問(wèn)題也由于時(shí)間過(guò)濾延遲而被引入。

本發(fā)明的目的是使用來(lái)自擴(kuò)展雷達(dá)目標(biāo)的檢測(cè)的空間分布來(lái)校正或改善諸如另一車輛的目標(biāo)的取向估計(jì)。還詳細(xì)描述了與不使用集群檢測(cè)的空間信息的方法相比，該技術(shù)提供了估計(jì)準(zhǔn)確性的提升。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種通過(guò)主車輛確定目標(biāo)車輛的航向或取向的方法，所述主車輛配備有激光雷達(dá)或雷達(dá)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括適于接收從所述主車輛發(fā)射并由所述目標(biāo)車輛反射的信號(hào)的傳感器單元，所述方法包括以下步驟：

a)確定至少一個(gè)參考角，所述至少一個(gè)參考角是目標(biāo)航向或取向(β)的初始估計(jì)；

b)從所述系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)并且確定屬于所述目標(biāo)車輛的多個(gè)雷達(dá)或激光雷達(dá)點(diǎn)檢測(cè)，所述點(diǎn)檢測(cè)具有水平面內(nèi)的坐標(biāo)；

c)根據(jù)所述點(diǎn)檢測(cè)制定(fomulate)初始矩形邊界盒，其中，該邊界盒被制定成使得邊界盒的兩個(gè)邊平行于所述至少一個(gè)參考角繪制并且兩側(cè)垂直于所述至少一個(gè)參考角，并且使得所有檢測(cè)或者位于邊界盒側(cè)上或者位于邊界盒內(nèi)，并且每個(gè)邊具有在其上的至少一個(gè)點(diǎn)檢測(cè)；

d)對(duì)于位于邊界盒的邊上的每個(gè)點(diǎn)檢測(cè)，順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)與相應(yīng)邊重合的線，直到所述線遇到(hit)另一點(diǎn)檢測(cè)或直到執(zhí)行了旋轉(zhuǎn)最大角度為止；并且每當(dāng)所述線遇到所述另一點(diǎn)檢測(cè)時(shí)，確定校正角Δi，其中，該校正角如此應(yīng)用于參考角，使得其給出方向候選角γi；

f)關(guān)于每個(gè)候選取向角γi/校正角Δi，確定成本函數(shù)；

g)選擇具有最低成本函數(shù)的候選取向角。